Северо-Американские (США) Системы глубокого обучения

Программные сервисы и Системы глубокого обучения (ГО, англ. Deap leaning, DL) — это комплекс программных решений, основанных на алгоритмах машинного обучения, которые используют многослойные нейронные сети для анализа и обработки данных. Они предназначены для автоматического извлечения сложных закономерностей и признаков из больших объёмов информации, что позволяет эффективно решать задачи классификации, прогнозирования, распознавания образов и обработки естественного языка. Такие системы находят применение в различных сферах, включая компьютерное зрение, медицину, финансы и многие другие, где требуется высокая точность и способность обрабатывать сложные данные.

Глубокое обучение как деятельность представляет собой процесс разработки, внедрения и использования программных систем, которые базируются на многослойных нейронных сетях и алгоритмах машинного обучения для анализа и обработки данных. Эти системы способны автоматически выявлять сложные закономерности и признаки в больших массивах информации, что позволяет решать широкий спектр задач — от классификации и прогнозирования до распознавания образов и обработки естественного языка. Глубокое обучение активно применяется в таких областях, как компьютерное зрение, медицина, финансы, и других, где требуется высокая точность анализа и обработки сложных данных.

Среди ключевых аспектов деятельности в сфере глубокого обучения можно выделить:

• разработку архитектур нейронных сетей,
• подготовку и предобработку данных для обучения моделей,
• обучение и настройку моделей на основе имеющихся данных,
• оценку качества и точности полученных моделей,
• интеграцию обученных моделей в существующие информационные системы,
• мониторинг и поддержание работоспособности развёрнутых решений.

Таким образом, глубокое обучение как деятельность требует комплексного подхода и взаимодействия специалистов различных профилей. Разработка и внедрение программных решений на базе глубокого обучения играют важную роль в цифровизации бизнеса и повышении эффективности работы организаций в различных отраслях экономики.

Системы глубокого обучения предназначены для автоматического извлечения сложных закономерностей и признаков из больших объёмов данных с использованием многослойных нейронных сетей. Они позволяют решать задачи, связанные с анализом и обработкой информации на высоком уровне сложности, обеспечивая высокую точность результатов в условиях работы с неструктурированными и разнородными данными.

Функциональное предназначение систем глубокого обучения заключается в реализации таких возможностей, как классификация данных, прогнозирование тенденций, распознавание образов и обработка естественного языка. Эти системы находят применение в областях, где требуется глубокий анализ информации и выявление неочевидных взаимосвязей, например, в компьютерном зрении для распознавания объектов, в медицине для диагностики заболеваний, в финансовой сфере для анализа рыночных тенденций и выявления аномалий в данных.

Системы глубокого обучения в основном используют следующие группы пользователей:

• компании в сфере финансов и банковского сектора для прогнозирования трендов, оценки рисков и выявления мошеннических операций;
• медицинские учреждения и биотехнологические компании для анализа медицинских изображений, диагностики заболеваний и разработки новых лекарственных препаратов;
• предприятия розничной торговли и электронной коммерции для персонализации предложений, анализа поведения покупателей и оптимизации запасов;
• организации в области компьютерного зрения для разработки систем распознавания лиц, объектов и анализа видеопотоков;
• компании, работающие в сфере обработки естественного языка, для создания чат-ботов, систем автоматического перевода и анализа тональности текстов;
• промышленные предприятия для прогнозирования отказов оборудования, оптимизации производственных процессов и контроля качества продукции.

Администрирование

Возможность администрирования позволяет осуществлять настройку и управление функциональностью системы, а также управление учётными записями и правами доступа к системе.

Выполнение текстовых заданий

Функция Выполнение текстовых заданий в генеративных ИИ позволяет создавать тексты, изображения и видео на основе заданных текстовых заданий, включающих спецификацию целевого результата генерации. Обычно текстовое задание представляет собой ряд ассоциативных подсказок.

Дообучение

Функция Дообучение позволяет улучшить качество работы системы ИИ или модели, обучая её на дополнительных данных со стороны пользователя. Это может быть полезно, если модель не справляется с некоторыми задачами, если требуется улучшить ее точность или обеспечить специализацию для решения узконаправленных задач. Дообучение может быть выполнено на основе новых данных или на уже имеющихся данных, которые были ранее не использованы для обучения модели.

Импорт/экспорт данных

Возможность импорта и/или экспорта данных в продукте позволяет загрузить данные из наиболее популярных файловых форматов или выгрузить рабочие данные в файл для дальнейшего использования в другом ПО.

Интеллектуальная генерация данных

Функция Интеллектуальная генерация данных позволяет создавать структурированные данные, тексты, изображения, аудио и видео. Создание структурированных данных может быть использовано для массового создания новых служебных данных, заполнения пробелов в существующих данных, а также для улучшения их качества. Создания медиа-данных (изображения, текст, видео, аудио) позволяют ускорять и оптимизировать решение задач создания контента в различных отраслях.

Интеллектуальный анализ данных

Функция Интеллектуальный анализ данных в ИИ позволяет анализировать большие объемы данных в различных формах (структурированные данные, текст, изображения, аудио, видео или смешанные данные) и извлекать из них полезную информацию. Такой анализ включает в себя распознавание закономерностей, выявление тенденций и предсказание будущих значений.

Использование шаблонов задания

Функция Использование шаблонов задания позволяет использовать стандартные параметры и шаблонированные подсказки для генерации данных. Например, можно указать тему текста, стиль написания, ключевые слова, художественный стиль картины, подражание произведениям известного автора, задать эмоциональные направления и другие параметры. Это позволяет получить более контролируемый результат и улучшить качество создаваемых данных.

Многопользовательский доступ

Возможность многопользовательской доступа в программную систему обеспечивает одновременную работу нескольких пользователей на одной базе данных под собственными учётными записями. Пользователи в этом случае могут иметь отличающиеся права доступа к данным и функциям программного обеспечения.

Наличие API

Часто при использовании современного делового программного обеспечения возникает потребность автоматической передачи данных из одного ПО в другое. Например, может быть полезно автоматически передавать данные из Системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM) в Систему бухгалтерского учёта (БУ). Для обеспечения такого и подобных сопряжений программные системы оснащаются специальными Прикладными программными интерфейсами (англ. API, Application Programming Interface). С помощью таких API любые компетентные программисты смогут связать два программных продукта между собой для автоматического обмена информацией.

Отчётность и аналитика

Наличие у продукта функций подготовки отчётности и/или аналитики позволяют получать систематизированные и визуализированные данные из системы для последующего анализа и принятия решений на основе данных.

Обработка видео-данных

Обработка видео-данных позволяет системе работать с информацией в форме видео-потока при помощи методов искусственного интеллекта, проводить разбор, анализ или синтез (генерацию) информации.

Обработка визуально-графических данных

Обработка визуально-графических данных позволяет извлекать и генерировать информацию в виде графических данных, классифицировать, хранить и проводить первичный разбор полученной информации, преобразовывать или создавать новые графические материалы.

Обработка голосовых данных

Обработка голосовых данных позволяет работать с голосовыми данными, такими как распознавание речи, синтез речи и обработка естественного языка. Это позволяет создать системы, которые могут понимать и отвечать на голосовые запросы, а также генерировать речь на основе текста или других входных данных.

Обработка звуковых данных

Обработка звуковых данных (аудио-анализ) позволяет извлекать полезную информацию и смысл из звуковых сигналов, классифицировать, хранить и проводить первичный разбор полученных данных, а также генерировать аудиальную информацию.

Обработка структурированных данных

Обработка структурированных данных позволяет использовать для работы данные, которые организованы в виде форматированных хранилищ, баз данных, электронных таблиц и иных структурированных форматов, в которых элементы данных имеют адресацию для более эффективной обработки и анализа.

Обработка текстовых данных

Обработка данных текста представляет собой инструментарий для работы ИИ с информацией в виде текста путём структурирования исходного текста, анализа текстовых шаблонов (паттернов), оценки смысла (семантики) текста, а также применения текстовых генеративных алгоритмов.

При выборе программного продукта из функционального класса Системы глубокого обучения необходимо учитывать ряд ключевых факторов, которые определят пригодность системы для решения конкретных бизнес-задач. Прежде всего, следует оценить масштаб деятельности компании и объём данных, с которыми предстоит работать: для крупных корпораций с большими массивами данных потребуются системы с высокой производительностью и масштабируемыми архитектурами, в то время как для небольших компаний могут подойти более простые и экономически эффективные решения. Также важно учитывать отраслевые требования и стандарты — например, в медицине системы должны соответствовать нормам обработки конфиденциальной информации и требованиям к точности диагностики, а в финансовой сфере — обеспечивать высокий уровень безопасности и соответствие регуляторным требованиям. Технические ограничения, такие как совместимость с существующей ИТ-инфраструктурой, требования к аппаратным ресурсам (например, наличие GPU для ускорения вычислений) и поддержка определённых программных интерфейсов, также играют значительную роль.

Ключевые аспекты при принятии решения:

• соответствие функциональности системы поставленным задачам (например, возможности классификации данных, прогнозирования временных рядов, распознавания изображений или обработки естественного языка);
• наличие механизмов для предварительной обработки и очистки данных, что особенно важно при работе с неструктурированной информацией;
• возможности для обучения и настройки моделей под специфические задачи бизнеса, включая наличие инструментов для разметки данных и мониторинга качества моделей;
• поддержка распределённых вычислений и возможность горизонтального масштабирования для обработки больших объёмов данных;
• наличие средств для визуализации результатов и интерпретации моделей, что важно для принятия обоснованных бизнес-решений;
• уровень защищённости системы и соответствие требованиям информационной безопасности, особенно при работе с конфиденциальными данными;
• наличие документации, обучающих материалов и поддержки со стороны разработчика, что облегчит внедрение и эксплуатацию системы.

После анализа вышеперечисленных аспектов следует провести пилотное тестирование выбранного программного продукта на ограниченном наборе данных или в тестовом проекте, чтобы оценить его эффективность и выявить возможные проблемы интеграции с существующей ИТ-инфраструктурой. Также целесообразно обратить внимание на репутацию разработчика и отзывы других компаний, использующих данный продукт, что позволит снизить риски, связанные с выбором недостаточно надёжного или качественного решения.

Системы глубокого обучения (ГО) предоставляют значительные возможности для анализа и обработки данных, что обуславливает их востребованность в различных отраслях. Преимущества таких систем заключаются в следующем:

• Высокая точность анализа данных. Благодаря использованию многослойных нейронных сетей системы ГО способны выявлять сложные закономерности в данных, что обеспечивает более точный и надёжный анализ по сравнению с традиционными методами.

• Автоматизация процессов обработки информации. Системы ГО позволяют автоматизировать извлечение информации и анализ больших объёмов данных, снижая тем самым нагрузку на специалистов и сокращая время обработки информации.

• Решение сложных задач классификации и прогнозирования. ГО эффективно справляются с задачами, требующими выявления скрытых паттернов и прогнозирования тенденций, что полезно в финансах, медицине, маркетинге и других областях.

• Улучшение качества распознавания образов. В сфере компьютерного зрения системы глубокого обучения значительно повышают точность распознавания образов, что находит применение в системах безопасности, автономном транспорте и других направлениях.

• Обработка естественного языка. ГО позволяют эффективно анализировать и обрабатывать текстовые данные, что используется для создания чат-ботов, систем автоматического перевода, анализа тональности текстов и других задач.

• Масштабируемость решений. Системы глубокого обучения могут быть адаптированы и масштабированы под задачи различного объёма и сложности, что делает их гибким инструментом для бизнеса и научных исследований.

• Повышение эффективности принятия решений. За счёт быстрого и точного анализа больших объёмов данных системы ГО помогают принимать более обоснованные и своевременные решения в динамичных условиях рынка.

Для того, чтобы быть представленными на рынке Системы глубокого обучения, системы должны иметь следующие функциональные возможности:

• реализация многослойных нейронных сетей для обработки и анализа данных,
• автоматическое извлечение сложных закономерностей и признаков из больших объёмов информации,
• решение задач классификации и прогнозирования на основе выявленных закономерностей,
• распознавание образов и обработка естественного языка,
• применение алгоритмов машинного обучения для повышения точности и эффективности анализа данных.

В 2025 году на рынке систем глубокого обучения ожидается усиление тенденций к повышению эффективности и оптимизации алгоритмов, развитию мультимодальных моделей, интеграции с другими технологиями, расширению применения в специализированных отраслях, улучшению механизмов объяснимости и прозрачности моделей, а также к усилению внимания к вопросам безопасности и этичности использования данных.

• Развитие мультимодальных моделей. Системы глубокого обучения будут всё чаще объединять обработку различных типов данных (текст, изображения, аудио), что позволит создавать более комплексные и гибкие решения для анализа информации и улучшения пользовательского опыта.

• Интеграция с технологиями расширенной реальности. Ожидается более тесная интеграция систем глубокого обучения с технологиями виртуальной и дополненной реальности, что откроет новые возможности в образовании, медицине, промышленности и других областях.

• Применение в специализированных отраслях. Углубление использования систем глубокого обучения в таких сферах, как фармацевтика, энергетика, сельское хозяйство, позволит оптимизировать процессы, повысить точность прогнозирования и улучшить качество принимаемых решений.

• Улучшение объяснимости моделей. Разработка методов, позволяющих лучше интерпретировать результаты работы моделей глубокого обучения, станет приоритетом, так как это повысит доверие к системам и облегчит их внедрение в критически важные области.

• Усиление мер безопасности данных. В связи с ростом объёмов обрабатываемых данных и усложнением моделей возрастёт внимание к защите информации, шифрованию и соблюдению нормативных требований в области обработки данных.

• Автоматизация процесса обучения моделей. Развитие инструментов и платформ для автоматизации настройки гиперпараметров, выбора алгоритмов и подготовки данных ускорит разработку и внедрение систем глубокого обучения в бизнес-процессы.

• Развитие методов трансферного обучения. Увеличение популярности методов, позволяющих адаптировать уже обученные модели к новым задачам с меньшим объёмом данных, снизит затраты на обучение и повысит эффективность использования существующих наработок.

Канада

B3, Plotly Dash

Россия

Видеоинтеллект, Deductor, F5 Platform, Smart Document Engine, Yandex SpeechKit, Yandex Vision, InSentry

Швейцария

KNIME Analytics Platform

США

TIBCO Data Science, Qlik Sense, Anaconda, Dataiku DSS, RapidMiner, Logi Predict, SAS Visual Data Mining and Machine Learning, OpenAI Sora